訂購熱線：18928408381
訂購熱線
一、金屬加工液在模具制造領(lǐng)域的應用現(xiàn)狀
金屬機械加工通常包括兩種類型：金屬的去除和金屬的變形。前者作業(yè)是靠刃具把金屬從被加工件上除掉；后者則是用模具使金屬在應力下塑性變形，如軋、拉拔、沖壓、擠壓等。一般習慣地把金屬去除作業(yè)所用的潤滑劑稱為切削液，而把金屬變形用的潤滑劑稱為金屬加工工藝用液體。金屬加工液則是泛指上述兩類加工、作業(yè)用潤滑劑。
據(jù)統(tǒng)計，中國金屬加工油液占總潤滑油量5％以上，而且從以油基為主，逐步向水基發(fā)展。由于航空鋁材在模具加工業(yè)的應用推廣，鋁加工油品種和產(chǎn)量呈上升趨勢。在金屬切削加工中使用切削液沖洗刀具和加工件可使切削速度提高30%~40%，在國內(nèi)金屬加工液中，切削液一直占有較大比例，大約占50％左右。金屬加工液分類常按金屬加工方法分為切削液和成型液兩大類，或按油品化學組成分為非水溶性(油基)液和水溶性(水基)液兩大類。ISO于1986年通過IS06743/7，按油基、水基將加工液分為 MH和 MA兩大類，又根據(jù)每類的化學組成、應用各分為8類和9類，共17類，該標準將目前眾多的金屬加工液的品種均可包含進去，我國已等效采用了該標準，制定了 GB7631.5。
近年來，金屬切削液的發(fā)展和變化主要是在水溶性液體領(lǐng)域。由于這類液體以水為基質(zhì)，其傳熱速度高(水的傳熱速度為油的2.5倍)。等量的水吸收一定熱量后，比油的溫升要慢得多，從而提高了冷卻效果，且可減少油霧，因此水基切削液的用量增大。目前，水基切削液在整個中國切削液市場中約占60%，但是水基切削液與油相比存在著潤滑性差，其次是銹蝕、膠體穩(wěn)定性、化學穩(wěn)定性、生物穩(wěn)定性、可濾性、泡沫性等問題。這些問題對切削液在機床應用時的“油池壽命(Sum p Life)”至關(guān)重要，合理選擇、應用、監(jiān)控和維護，對使用水基切削液特別重要。根據(jù)我國目前市場情況，切削液的主要成分有切削油、溶解油、乳化液、合成液體、化學溶液，以切削油的潤滑性最好。化學溶液是不含礦物油的水溶液，使用前用水稀釋，有良好的沖洗、冷卻效果，并應能防止接觸區(qū)域的銹蝕，這類液體主要用于研磨加工，功能在于清洗和冷卻，沒有潤滑性。模具加工過程中，刀具的作用是在主剪切區(qū)域把加工材料用強剪切力切除剝落。刀具的推進面和暴露的新鮮金屬面之間，由于強烈的附著作用使推進面受到高的應力。因切割剝落的屑要移過刀具推進面，從而形成了第二剪切區(qū)域。在第二剪切區(qū)域產(chǎn)生的剪切作用使刀具受到最大摩擦力。潤滑和冷卻作用在此時同樣重要。但屬于金屬去除的機械加工種類很多，又各有其獨特的工況。
隨著模具工業(yè)技術(shù)的不斷發(fā)展和進步，新材料、新工藝不斷涌現(xiàn)，在模具加工過程中選擇合適的切削液對于保證產(chǎn)品加工質(zhì)量，提高加工效率，減少環(huán)境污染都是至關(guān)重要的。一般認為，在低速重負荷切削加工(螺紋切削、擴孔和齒面切削)時，需要充分的潤滑，通常選用極壓切削油劑，切削潤滑劑的主要任務是縮小推進面與屑的粘結(jié)，作為邊界潤滑劑。在高速淺層切削加工時，冷卻是首要的，一般選用水基切削液，水基切削液的主要作用是降低摩擦熱，帶走熱量。那些切削液難以到達剪切區(qū)域的加工作業(yè)，給潤滑、冷卻造成很大的困難。通常對擴孔、齒輪切削(特別是滾齒)、深孔鉆和鏜孔、攻絲(特別是盲孔)、深套孔、車螺紋加工要精心選擇適用的切削液。
二、金屬加工液使用中的問題及其對策
金屬加工液在模具鋼材切削、磨削加工過程中具有相當重要的作用。實踐證明，選用合適的金屬加工液，能降低切削溫度60~150℃，降低表面粗糙度，1~2級，減少切削阻力15~30%，成倍地提高刀具和砂輪的使用壽命，并能把鐵屑和灰末從切削區(qū)沖走，因而提高了生產(chǎn)效率和產(chǎn)品質(zhì)量，故它在模具加工中應用極為廣泛。
a.冷卻作用在工件切削加工過程中，能及時而迅速的降低切削區(qū)的溫度，即降低通常因摩擦引起的溫升、冷卻也影響切削效率，切削質(zhì)量及刀具壽命。
b.潤滑作用能減少切削刀具與工件間摩擦。潤滑液能浸潤到刀具與工件及其切屑之間，減少摩擦和粘結(jié)，降低切削阻力，保證切削質(zhì)量，延長刀具壽命。
c.洗滌作用使切屑或磨料粒子被沖洗而離開刀具和工件的加工區(qū)，以防它們相互粘結(jié)及粘附在工件、刀具和機床上妨礙
d.防銹作用應有一定的防銹性能，防止工件和機床生銹。如提高防銹性能，還可部分取代工序間防銹。
上述的冷卻、潤滑、洗滌、防銹四個性能不是完全孤立的，它們有統(tǒng)一的方面，又有對立方面。如切削油的潤滑、防銹性能較好，但冷卻、清洗性能差；水溶液的冷卻、洗滌性能較好，但潤滑、和防銹性能差。因此，在選用切削液時要全面權(quán)衡利弊。切削液性能要達到以下要求：熱容量大，導熱性好，具有較好的冷卻作用。具有較高的油性或在金屬表面的吸附作用。能使形成的吸附薄膜具有較高的強度，牢固的吸附在金屬表面，起到良好的潤滑作用。防銹性好，對金屬不起腐蝕作用，不會因腐蝕而損壞機床和工件的精度及表面粗糙度。表面張力低，易于均勻擴散，有利于冷卻和洗滌作用并具有較好的潤滑性。使用方便，價格低廉，要求容易配置并最好適用于多種金屬材料和多種加工方式（如車、磨、刨等），有一定的透明度，在提高切削速度時不冒煙。對人體無害，無毒、無異味。不會傷害皮膚及鼻腔粘膜，不刺激眼睛等。穩(wěn)定性好，使用壽命長。在長期使用和貯存期間，不分層、不析出沉淀物，不發(fā)霉變質(zhì)。切削廢液量較大，考慮廢液處理，避免造成環(huán)境污染。
1.水質(zhì)
水基切削液需要按一定比例加水稀釋，一般情況下不宜使用硬度超過400的水，因高硬度的水中所含的鈣、鎂離子會使陰離子表面活性劑失效，乳液分解，出現(xiàn)不溶于水的金屬皂。即使乳化液是用非離子表面活性劑制成，大量的金屬離子也可使膠束聚集，從而影響乳液的
穩(wěn)定性。太軟的水也不宜使用。用太軟的水配制的乳化液在使用過程中易產(chǎn)生大量泡沫。配制乳化液的水的適宜硬度應為50~200，可用去離子水和未經(jīng)處理的工業(yè)水混配使用，一般禁止使用處理后的污水、含化學物質(zhì)的水和二次水來配制乳化液。鍋爐用的軟化水也要慎用。硬水地區(qū)的用戶可采用碳酸鈉法把水軟化后使用，要防止軟水后水的pH值過高，軟水劑使用過度會破壞乳化液的穩(wěn)定。
2.泡沫
水基切削液和凈切削油在使用中會發(fā)生泡沫過多的問題。泵速過大會造成液體湍流，或者油管阻力形成噴射會增大液體的泡沫。不同性質(zhì)的切削液相混(如凈切削油與乳化液相混)也會使泡沫增多。機床變更切削液前要洗凈油槽和循環(huán)路線。此外配制乳化液時要避免激烈攪拌和空氣攪拌。過度軟化的水和含堿的水會增加乳化液的泡沫。流體循環(huán)泵密封不嚴也會增大液體的泡沫。泡沫的危害使冷卻潤滑液失效和油槽容積的浪費。泡沫嚴重的冷卻液會造成機床、刀具和工件損壞。
避免產(chǎn)生泡沫的方法有:在集中冷卻系統(tǒng)中，管路分級串聯(lián)，離冷卻箱近的管路壓力應低一些。保證切削液的液面不要太低，及時檢查液面高度，及時添加切削液?？刂魄邢饕毫魉俨灰?。在設計水槽時，應注意水槽直角不要太多。在使用切削液時應注意切削液噴嘴角度不要太直。
3.機床的密封
經(jīng)常檢查機床的軸封(特別是用乳化液作為冷卻劑時)，防止切削液串入機床齒輪箱、床頭箱或其它密封的傳動機構(gòu)內(nèi)。乳化液如果進入礦物油潤滑系統(tǒng)將使機床磨損。大型模具加工車間常采用集中冷卻潤滑系統(tǒng)。這類循環(huán)系統(tǒng)的冷卻液不停地循環(huán)使用，油池壽命十分重要。要注意確保液體循環(huán)路線的暢通，及時排除循環(huán)路線的金屬屑、金屬粉末、霉菌粘液、切削液本身的分解物、砂輪屑，以免造成堵塞。切削液的濃縮液和機床漏出的油中，在有氧條件下，每 20～30min分裂為二。而厭氧菌生存在沒有氧氣的環(huán)境中，每小時分裂為二，代謝釋放出SO2，有臭雞蛋味，切削液變黑。當切削液中的細菌大于106時，切削液就會變臭。
控制細菌生長的方法有：使用高質(zhì)量、穩(wěn)定性好的切削液。用純水配制濃縮液，不但配制容易，而且可改善切削液的潤滑性，且減少被切屑帶走的量，并能防止細菌侵蝕。使用時，要控制切削液中濃縮液的比率不能過低，否則易使細菌生長。
由于機床所用油中含有細菌，所以要盡可能減少機床漏出的油混入切削液。切削液的pH值在8.3～9.2時，細菌難以生存，所以應及時加入新的切削液，提高pH值。保持切削液的清潔，不要使切削液與污油、食物、煙草等污物接觸。經(jīng)常使用殺菌劑。保持車間和機床的清潔。設備如果沒有過濾裝置，應定期撇除浮油，清除污物。
4.勞動衛(wèi)生與環(huán)境
影響人身健康和環(huán)境的主要原因是切削液所含的基礎(chǔ)油和各種添加劑。切削液所含的高密度礦物油(相對密度大于0.9)屬高芳烴含量的礦物油，易被乳化，但其中的多環(huán)芳烴(PCAH)是致癌成分。亞硝酸鈉和三乙醇胺曾被廣泛用于乳化液中，是有效的防銹劑。由于亞硝基二乙醇胺被證實為致癌物質(zhì)，70 年代有些國家已禁止使用。另外，為了避免模具操作工接觸切削液中的油、菌類和金屬屑而產(chǎn)生的油疹和毛囊炎皮膚過敏，操作者應涂保護油、穿工作服、帶手套，應注意避免皮膚與切削液直接接觸。
三、金屬加工液未來走勢及應用案例
中國政府“保增長、擴內(nèi)需”的政策舉措正在付諸實施，重點產(chǎn)業(yè)的振興規(guī)劃也相繼出臺，金屬加工和數(shù)控機床被列入珠三角規(guī)劃綱要，東莞市政府撥專款20億用于東莞各中小企業(yè)進行擴展，我們可以看到東莞及華南地區(qū)的模具企業(yè)購買力在提升，轉(zhuǎn)型所需要的產(chǎn)品將更加廣泛和對新產(chǎn)品要求更多。隨著金融風暴慢慢遠去，中國模具及其加工市場將再次振興！經(jīng)歷過經(jīng)濟危機的考驗后，深圳市模具技術(shù)學會專家委員羅百輝指出，模具行業(yè)金屬加工液用戶的需求將向高效節(jié)能、健康環(huán)保、經(jīng)濟成本方向發(fā)生變化。
1.高效節(jié)能的潤滑技術(shù)
模具制造行業(yè)一直堅持不懈地努力創(chuàng)新，力求在保持加工質(zhì)量的同時提高生產(chǎn)率。制造商和供應商都在不斷尋找各種途徑去實現(xiàn)這個目標。潤滑與機械設備的運轉(zhuǎn)息息相關(guān)，有人形象地把潤滑油比喻為機械設備的血液，可以說失去了潤滑，就沒有機械設備的存在。高效合理的潤滑技術(shù)是保證和改進機械設備節(jié)能、高效、長期正常運轉(zhuǎn)的基本措施，是機械運轉(zhuǎn)的命脈，是為國民經(jīng)濟發(fā)展和人民生活福利服務的應用科學。因而先進的潤滑技術(shù)和高性能的潤滑劑的開發(fā)和應用是保證人民生活和工作及各行各業(yè)機械的節(jié)能、高效正常運轉(zhuǎn)的前提。沒有高效合理的潤滑技術(shù)就沒有先進的機械運轉(zhuǎn)，也就不可能有先進的生產(chǎn)和經(jīng)濟的繁榮，因此各工業(yè)國都十分重視先進合理的潤滑技術(shù)的研究開發(fā)和推廣應用。據(jù)日本有關(guān)摩擦經(jīng)濟文章指出，1970年日本因改善潤滑技術(shù)而年增長經(jīng)濟效益2萬億日元，名古屋鋼廠僅改善潤滑技術(shù)一項，就實現(xiàn)年增長經(jīng)濟效益達20億日元，同時機械設備事故減少了百分之九十。
目前，全世界機械能源有效利用率平均只有30%左右，能源總耗量的50%～60%消耗到機械設備摩擦上。據(jù)德國沃格甫爾教授測算，全世界生產(chǎn)能源的1/3到1/2損失在摩擦損耗上，而英國焦斯特教授指出世界消耗能源的30%～40%消耗在摩擦損耗上。當然摩擦磨損一部分是不可避免的，但隨著摩擦潤滑科學技術(shù)的進步和潤滑管理水平的提高，其中一部分是可以省下來的。日本通過規(guī)定節(jié)能潤滑設計和操作，以及采用節(jié)能型潤滑油脂等措施，使機械磨損大大降低，節(jié)省動力10%～20%，單是采用節(jié)能潤滑油脂一項，內(nèi)燃機能節(jié)省燃油可達5%～10%，節(jié)能型機械油、液壓油可省電7%。
2.健康環(huán)保的金屬加工液
金屬加工液在模具制造中主要起潤滑和冷卻作用，兼有防銹清洗等作用。對于頑固油份的清洗到目前為目止仍以氯代溶劑最為經(jīng)濟有效，但基于環(huán)境保護與人體安全，大多數(shù)的氯代溶劑均巳被限制或禁止。澳拿石油（中國）有限公司AONA一直把全部力量集中于精密制造業(yè)，長期以來默默為眾多模具工業(yè)生產(chǎn)商提供金屬加工油及相輔清洗劑。DH200 系以烷基溴代物為原料的新型溶劑，在經(jīng)劑與性能方面都接近氯代溶劑，而DH200不易燃/不含乙烯/不含氯分子/不破壞大氣的物性與高洗凈力類似三氯乙烷，三氯乙烯，且具有低臭氧破壞系數(shù)（Ozone Depletion Potential=ODP）、低暖化系數(shù)(Global Warming Potential=GWP), 而且沒有閃火點,是目前氯代劑最佳的替代品之一。美國環(huán)保組織已經(jīng)在數(shù)年前立法通過使用DH200替代氟氯烴,是目前最優(yōu)秀環(huán)保清洗劑。
為了能夠積極的保護環(huán)境，同時又能優(yōu)化您的生產(chǎn)工藝，您能做些什么呢？事實上，您可以與化學品供貨商合作，進一步優(yōu)化您的化學品添加量。您可以根據(jù)特定的金屬加工工藝，根據(jù)推薦的液位來管理好一個穩(wěn)定的系統(tǒng)，這會達到最好的成本效益。另外，您還可以根據(jù)產(chǎn)量趨勢，考慮最佳的液位和流量來管理您的系統(tǒng)。
3.經(jīng)濟成本的金屬切削液
經(jīng)濟危機席卷全球，人們開始設法減少金屬加工液的使用。目前在應用的主要的方法有：減少化學品的添加量、使用較小的過濾系統(tǒng)、微量潤滑（MQL）的應用。只考慮減少化學品的添加量，可能會使你的整體生產(chǎn)成本提高。刀具由于缺少潤滑或濕潤，其加工性能就會逐漸下降（刀具使用壽命減少），經(jīng)常需要清理系統(tǒng)從而產(chǎn)生很高的化學品和廢液處理成本。如果只考慮采用較小的過濾系統(tǒng)，必須能夠為刀具提供足夠流量的冷卻液，以達到最大程度的冷卻和潤滑，并使其能夠進行有效地除去金屬屑，也增加了相關(guān)的加工成本。采用微量潤滑（MQL）在切削接觸點上快速地噴射少量的冷卻液進行切削，任何冷卻液都不循環(huán)使用，而且許多工藝十分簡單并不需要采用高液位來沖洗刀具。
雨辰宏業(yè)金屬切削液有七大特點：
（1）.超長使用壽命。正確使用情況不用更換，只需添加。
（2）.超強防銹功能。對加工工件和機床部件及油漆有超強的防銹和保護功能。
（3）.超低的使用成本。用普通自來水稀釋成3%~15%（視材質(zhì)和工藝定）濃度的工作液，使用成本超低。
（4）.超高的環(huán)保標準。不含亞硝酸鹽、磷和其它有害物資，充分保障使用者的健康。
（5）.超群的綜合性能。冷卻、極壓潤滑、清洗、殺菌、浮油、沉降等性能達國際先進水平。
（6）.超寬的應用范圍。多種設備、多種材質(zhì)、多種工藝，都可應付自如。
（7）.超簡便使用。
管理好你的系統(tǒng)除了要考慮冷卻液的費用之外，還要全面考慮到所有相關(guān)的其它各因素，例如泵、刀具、零件的光潔度、過濾器的介質(zhì)，從而降低您的運營成本。這樣您不但能夠降低化學品的使用量從而減少對環(huán)境的影響，而且還可以將節(jié)約的資金投入到有效的空氣處理系統(tǒng)之中，從而提高我們?nèi)粘：粑目諝赓|(zhì)量。
關(guān)注我們